Ocena możliwości obniżenia temperatur technologicznych lepiszczy wysokomodyfikowanych

Abstrakt

Lepiszcza asfaltowe wysokomodyfikowane wykorzystywane budowy do warstw konstrukcyjnych podatnych nawierzchni drogowych wymagają stosowania wysokich temperatur technologicznych w trakcie procesów wytwarzania, wbudowania i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych wytworzonych z ich użyciem. Doświadczenia w stosowaniu lepiszczy wysokomodyfikowanych wskazują, że temperatury technologiczne wymagane dla tego rodzaju lepiszczy są nawet o 20°C wyższe niż dla tradycyjnych polimeroasfaltów. Stosowanie wysokich temperatur, szczególnie w trakcie procesu wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej stwarza ryzyko nadmiernego postarzenia lepiszcza jak również może prowadzić do degradacji zawartego w nim polimeru. Obecnie istnieje szereg metod umożliwiających obniżenie temperatur technologicznych m.in. stosowanie dodatków chemicznych, organicznych, wosków oraz procesu spieniania. Stosowanie dodatków obniżających lepkość asfaltów w zakresie temperatur technologicznych wymaga także oceny wpływu zastosowania tych dodatków na właściwości lepiszcza w zakresie temperatur eksploatacyjnych. Wskazane jest stosowanie dodatków niepowodujących pogorszenia parametrów eksploatacyjnych lepiszcza takich jak odporność na deformacje trwałe, zmęczenie czy spękania niskotemperaturowe. W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością obniżenia temperatur technologicznych lepiszcza wysokomodyfikowanego poprzez zastosowanie opracowanego w Politechnice Warszawskiej dodatku upłynniającego pochodzenia roślinnego. W pracy przedstawiono wyniki badań lepkości dynamicznej w zakresie temperatur od 90°C do 180°C dla lepiszczy oryginalnych oraz starzonych metodą RTFOT zmodyfikowanych dodatkiem upłynniającym pochodzenia roślinnego. Na podstawie wyników badania lepkości dynamicznej wyznaczone zostały temperatury technologiczne procesów wytwarzania oraz zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych z analizowanymi lepiszczami. Temperatury technologiczne wyznaczono przyjmując optymalne poziomy lepkości, przy których możliwe jest prawidłowe otoczenie lepiszczem ziaren kruszywa, wynoszący 0,2 Pa·s a także prawidłowe zagęszczenie mieszanki mineralno-asfaltowej w zakresie od 2 Pa·s do 20 Pa·s. Ponad to dokonano oceny właściwości lepiszczy charakteryzujących ich zachowanie w wysokich temperaturach eksploatacyjnych na podstawie badań cyklicznego pełzania z odprężeniem (MSCR). Uzyskane wyniki badań wskazują, że jest możliwe obniżenie temperatur technologicznych mieszanek mineralnoasfaltowych z lepiszczem wysokomodyfikowanym poprzez upłynnienie lepiszcza dodatkiem pochodzenia roślinnego przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej odporności na deformacje trwałe. Wyniki badania MSCR dowodzą, że zastosowanie dodatku upłynniającego - Biofluxu, do lepiszczy wysokomodyfikowanych nie powoduje pogorszenia ich właściwości wysokotemperaturowych charakteryzowanych procentowym nawrotem r oraz modułem podatności Jnr.